¿La expansión del universo o la compresión de sus partes?.

Cika
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¿La expansión del universo o la compresión de sus partes?.

Mensajepor Cika » 07 Sep 2008, 14:45

Hola amigos. Soy nuevo en este foro y me estreno planteándoos una cuestión que me deja incómodo a la hora de comprender la visión que tiene del universo la ciencia moderna.

La moderna cosmología nos dice que el universo partió de un punto en el que se concentraban, no solo toda la materia y la energía, sino también su propia estructura espacio-temporal con todas sus dimensiones. El Big Bang es el momento a partir del cual este punto empezo a crecer y el tiempo y el espacio lo hicieron con él, iniciando una expansión que aún continúa y cuyos efectos son visibles en el corrimiento hacia el rojo de las galaxias lejanas y en el fondo de microondas.

Este es muy a grandes rasgos el panorama que todos aceptamos. Muestra una maravillosa imagen en la que las observaciones encajan formando un marco teórico muy coherente y compacto.

Sin embargo este panorama deja sin resolver un problema, mas filosófico que físico, en su raiz y es el que os expongo porque nunca lo he visto resuelto, ni siquiera expuesto en ningún sitio.

Si entendemos como Universo, tal y como decía, el conjunto de TODO de forma que sólo puede haber UNO (UNIverso) ¿cómo podemos decir que crece o mengua, que gira o no, que se mueve o permanece o la forma que tiene sin nada ajeno a él con lo que compararlo?.

El simple concepto de crecimiento o expansión supone la existencia del espacio y el tiempo. Crecimiento, rotación, forma, y todos estas propiedades que aplicamos al universo en su conjunto son intínsecamente espaciotemporales y no aplicables al universo, que como totalidad está fuera del espacio-tiempo puesto que lo contiene todo en su interior.

Si imaginamos un marco de referencia espaciotemporal, en el que si podamos utilizar nuestras herramientas conceptuales (mayor, menor, antes, después, redondo o con forma de legionario), ajeno o exterior al universo nuestro laboratorio de investigación ya no sería el UNIverso, sino el DIverso.

Encuentro tan carente de base concetural decir que el universo se expande como decir que mide 25 metros alienuniversales. La física no dispone de herramientas de ningún tipo que le permitan hablar del universo en su conjunto, como una unidad; sino que solo puede decirnos cosas de la relación entre sus partes.

Perdonadme si he sido muy extenso al exponeros mi cuestión pero la idea de un universo en expansión, tal y como la he expuesto, me produce la misma sensación que la del Dios UNO y TRINO, ¿y si cuestioné a Dios, porqué no habría de cuestionar al Big Bang :? ?.

Particularmente tengo una idea herética con la que consigo reconciliarme con la ciencia y sus observaciones, pero ya os he aburrido bastante, aunque si algún día surge y a álguien le interesa me gustaría comentarosla.

Un saludo.

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Mensajepor men100 » 07 Sep 2008, 15:31

Pues yo creo que el tiempo existio siempre, ( es un tema conflictivo hablar de tiempo porque siempre podras preguntarte..¿ y antes ? ¿ y antes ? y puede que nunca llegemos a saberlo ), lo que pasa que al existir nosotros podemos medir el tiempo.

Y respecto al tema de la expansion, ami me deja una duda esa teoria( aunque creo que el universo se esta expandiendo ), que es la siguiente: si el universo se expande...¿ en que se expande ?. Tendra que haber algo alli fuera a lo que comer terreno... y puede que haya mas universos, al menos es lo que yo pienso.
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Mensajepor alshain » 07 Sep 2008, 16:07

La noción de expansión del universo o de su espacio está bien definida siempre y cuando uno especifique dos cosas antes: (i) un estándar de longitud que por convención es asumido como invariable y (ii) un sistema coordenado determinado, en concreto, el denominado comóvil donde la distribución de materia es observada homogenea e isótropa a grandes escalas.

El problema que traes a discusión, Cika, trata precisamente sobre la convención sobre el estándar de longitud, y es un problema legítimo y sutil. Estríctamente, y en primera instancia desde el punto de vista cinemático, carece de sentido la variación de distancias cosmológicas, ya que no puedo decir si varían tales distancias (aumentando) o varía mi estándar de longitud (disminuyendo). Hasta aquí a nivel cinemático, sin considerar interacciones.

Cuando uno considera interacciones lo mencionado no tiene por qué perder validez, pero una teoría en la que la expansión del espacio sea equivalente o indistinguible dinámicamente a una contracción del estándar de longitud debe incorporar un mecanismo físico que permita contraer los estándares de longitud asumiendo un espacio estático. De otra forma, fenómenos observables como el desplazamiento al rojo quedarían inexplicados.

Pues bien, un mecanismo dinámico así no está contemplado en la relatividad general, la cual sólo nos explica cómo puede variar la geometría debido a la materia en ella, pero no nos explica cómo podría contraerse la materia. Uno puede encontrar teorías de la gravitación alternativas a la relatividad general en las que exista una equivalencia entre expansión del espacio y contracción del estándar de medida. Tales ideas no son nuevas y se encuentran ya en los trabajos de Hoyle y Narlikar, y, también, en teorías de la gravitación tipo Brans-Dicke. No obstante, estas teorías no son tan sencillas como la relatividad general, y, además, está por ver, creo, si cumplen los test estándar del sistema solar con igual precisión que ella.

Un saludo.

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Re: ¿La expansión del universo o la compresión de sus partes

Mensajepor franc » 07 Sep 2008, 16:29

Cika escribió:Hola amigos. Soy nuevo en este foro y me estreno planteándoos una cuestión que me deja incómodo a la hora de comprender la visión que tiene del universo la ciencia moderna.


Muy buenas Cika y bienvenido al foro.


La moderna cosmología nos dice que el universo partió de un punto en el que se concentraban, no solo toda la materia y la energía, sino también su propia estructura espacio-temporal con todas sus dimensiones. El Big Bang es el momento a partir del cual este punto empezo a crecer y el tiempo y el espacio lo hicieron con él, iniciando una expansión que aún continúa y cuyos efectos son visibles en el corrimiento hacia el rojo de las galaxias lejanas y en el fondo de microondas.




Eso no es exactamente así, lo que la cosmología nos dice, es lo que sabemos que sucedió, momentos después de ese mal llamado Big-Bang. La idea de Einstein de considerar el tiempo como una dimensión no independiente de las otras, nace en la Teoría de la Relatividad, donde el espacio-tiempo y sus cuatro dimensiones tienen carácter relativo dependiendo del estado de movimiento del observador. Hay una expansión, y posteriormente una aceleración de la misma, pero eso de que el espacio y el tiempo crecen, depende única y exclusivamente de la posición del observador, además de que espacio y tiempo, pienso que no expanden, lo que expande es el universo. La relatividad general explica que el espacio-tiempo se curva por la materia en él contenida, como consecuenci aparece la gravedad, podemos hacernos una idea de la curvatura espacio-temporal en los inicios de la expansión, no digamos ya lo que sería esta antes de la misma.


Este es muy a grandes rasgos el panorama que todos aceptamos. Muestra una maravillosa imagen en la que las observaciones encajan formando un marco teórico muy coherente y compacto.

Sin embargo este panorama deja sin resolver un problema, mas filosófico que físico, en su raiz y es el que os expongo porque nunca lo he visto resuelto, ni siquiera expuesto en ningún sitio.



No debes haberte leído muchos hilos.


Si entendemos como Universo, tal y como decía, el conjunto de TODO de forma que sólo puede haber UNO (UNIverso) ¿cómo podemos decir que crece o mengua, que gira o no, que se mueve o permanece o la forma que tiene sin nada ajeno a él con lo que compararlo?.



Aunque no haya nada con qué compararlo, me extrañan tus palabras subrayadas por mí en negrita, cuando tú mismo en el inicio del post, dices esto otro:

"......iniciando una expansión que aún continúa y cuyos efectos son visibles en el corrimiento hacia el rojo de las galaxias lejanas y en el fondo de microondas".



El simple concepto de crecimiento o expansión supone la existencia del espacio y el tiempo. Crecimiento, rotación, forma, y todos estas propiedades que aplicamos al universo en su conjunto son intínsecamente espaciotemporales y no aplicables al universo, que como totalidad está fuera del espacio-tiempo puesto que lo contiene todo en su interior.



Lo subrayado en negrita, es así y evidente, lo segundo no lo entiendo, pero me parece cuando menos contradictorio.



Si imaginamos un marco de referencia espaciotemporal, en el que si podamos utilizar nuestras herramientas conceptuales (mayor, menor, antes, después, redondo o con forma de legionario), ajeno o exterior al universo nuestro laboratorio de investigación ya no sería el UNIverso, sino el DIverso.



Ten en cuenta que lo que llamamos universo es el universo observable, pero existe también el no observable, por lo que el diverso, no deja de ser el propio universo.


Encuentro tan carente de base concetural decir que el universo se expande como decir que mide 25 metros alienuniversales. La física no dispone de herramientas de ningún tipo que le permitan hablar del universo en su conjunto, como una unidad; sino que solo puede decirnos cosas de la relación entre sus partes.



Si según tú no hay base conceptual, para decir que el universo se expande, pues apaga y vámonos. En cuanto a lo por mí subrayado en negrita, decir que no estoy de acuerdo, la física si dispone de herramientas, y muchas, para hablar del universo en su conjunto (del obervable) y en ello está.


Perdonadme si he sido muy extenso al exponeros mi cuestión pero la idea de un universo en expansión, tal y como la he expuesto, me produce la misma sensación que la del Dios UNO y TRINO, ¿y si cuestioné a Dios, porqué no habría de cuestionar al Big Bang :? ?.



Vamos, vamos hombre, hay un largo trecho entre una idea y otra, una de ellas es eso sólo, una idea, la otra deja de ser una idea, cuando por ejemplo el señor Hubble le demostró al señor Einstein, que estaba equivocado, y que el universo se expandía, cosa que por otro lado Einstein había deducido matemáticamente, pero pareciendole algo descabellado introdujo una constante en su ecuación, por lo cual posteriormente y de su propia boca dijo que había sido el mayor error en su carrera como físico.


Particularmente tengo una idea herética con la que consigo reconciliarme con la ciencia y sus observaciones, pero ya os he aburrido bastante, aunque si algún día surge y a álguien le interesa me gustaría comentarosla.



Pues hombre, eso es lo más interesante, pues tu post ha sido un no estar de acuerdo, no con lo que se postula, sino con lo que ya en muchos casos es un hecho, por lo que harías muy bien, en dar tu alternativa a todos aquellos puntos en donde según tú la ciencia va a ciegas.


Adelante con la herejía.



Un saludo
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Mensajepor Cika » 07 Sep 2008, 18:33

Gracias alshain por la aportación de autores donde encontrar un problema similar al que yo exponía. Tirando un poco de tu hilo he encontrado el "Principio de March", donde se expone un problema muy similar al que yo planteaba, pero en relación a la inercia (algo de esto leí una vez en relación con un experimento con una esfera casi perfecta).
Me ha parecido muy interesante lo que he visto, así de sopetón, acerca de la teoría de la gravitación de Brans-Dicke y de la no universalidad de G.

Por otro lado no entiendo porqué dices que una interpretación alternativa como la de la implosión de las partes de un todo no explica el corrimiento al rojo:

Cuando uno considera interacciones lo mencionado no tiene por qué perder validez, pero una teoría en la que la expansión del espacio sea equivalente o indistinguible dinámicamente a una contracción del estándar de longitud debe incorporar un mecanismo físico que permita contraer los estándares de longitud asumiendo un espacio estático. De otra forma, fenómenos observables como el desplazamiento al rojo quedarían inexplicados.


Una disminución de los estándares de longitud (es decir todos los metros hacen cada vez más pequeños) a la par que avanza el tiempo dejaría su huella como un aumento de la longitud de onda puesto que cabrían mas "varas de medir" entre dos puntos dados. ¿no?.

franc.
Intentaré explicarme mejor usando un juego de mesa como el Tabú:

Prueba a indícarme el significado del concepto "antes" sin usar el termino "tiempo" o algún sinónimo, o "mayor" sin utilizar "espacio", "longitud", "lugar", etc.

Estoy seguro de que no podrás porque estos conceptos "antes", "despues", "mayor" o "menor" proceden de fenómenos observables de los que los humanos derivamos los de tiempo y espacio como consecuencia ligada e ineludible.

Cuando los físicos examinan el universo utilizan los terminos "antes", "después", "mayor", "menor", etc... que son conceptos, como intentaba mostrarte con el juego del tabú, tan indisociables del tiempo y el espacio que no es posible hablar de un lugar mas allá del espacio o antes del tiempo.

Si ni siquiera podemos hablar de un punto situado fuera del espacio sin entrar en contradicción. ¿cómo podemos colocar todo un marco de referencia con el que hablar con significado del crecimiento del Universo o si lo hace de forma constante, inflacionaria o espasmódica?.

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Mensajepor franc » 07 Sep 2008, 19:04

franc.
Intentaré explicarme mejor usando un juego de mesa como el Tabú:

Prueba a indícarme el significado del concepto "antes" sin usar el termino "tiempo" o algún sinónimo, o "mayor" sin utilizar "espacio", "longitud", "lugar", etc.

Estoy seguro de que no podrás porque estos conceptos "antes", "despues", "mayor" o "menor" proceden de fenómenos observables de los que los humanos derivamos los de tiempo y espacio como consecuencia ligada e ineludible.



¿Quieres decir con esto, que según tú, antes de la expansión no había espacio tiempo?


Cuando los físicos examinan el universo utilizan los terminos "antes", "después", "mayor", "menor", etc... que son conceptos, como intentaba mostrarte con el juego del tabú, tan indisociables del tiempo y el espacio que no es posible hablar de un lugar mas allá del espacio o antes del tiempo.



Por lo que leo, tú también, al igual que yo, sabes lo que ocurrió antes de la expansión, puesto que afirmas que no es posible hablar de un lugar más allá del espacio y el tiempo, sin embargo mí explicación es totalmente contraria a la tuya, ya que yo afirmó que el espacio-tiempo, ya existía antes de la expansión.


Si ni siquiera podemos hablar de un punto situado fuera del espacio sin entrar en contradicción. ¿cómo podemos colocar todo un marco de referencia con el que hablar con significado del crecimiento del Universo o si lo hace de forma constante, inflacionaria o espasmódica?.



Se puede, el marco de referencia es el universo observado. De lo que no se puede hablar, sí especular, es de lo no observado.



saludos
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Mensajepor alshain » 07 Sep 2008, 20:41

Cika escribió:Por otro lado no entiendo porqué dices que una interpretación alternativa como la de la implosión de las partes de un todo no explica el corrimiento al rojo:

Cuando uno considera interacciones lo mencionado no tiene por qué perder validez, pero una teoría en la que la expansión del espacio sea equivalente o indistinguible dinámicamente a una contracción del estándar de longitud debe incorporar un mecanismo físico que permita contraer los estándares de longitud asumiendo un espacio estático. De otra forma, fenómenos observables como el desplazamiento al rojo quedarían inexplicados.


Una disminución de los estándares de longitud (es decir todos los metros hacen cada vez más pequeños) a la par que avanza el tiempo dejaría su huella como un aumento de la longitud de onda puesto que cabrían mas "varas de medir" entre dos puntos dados. ¿no?.

Fíjate que lo que yo quería decir es que el desplazamiento al rojo quedaría inexplicado si la contracción del estándar de longitud fuese postulada simplemente como equivalente a la expansión del espacio, sin plantear un mecanismo para tal fenómeno.

No sé si quedó claro el punto que trataba de hacer ver, así que voy a insistir en ello.

Ambos fenómenos son equivalentes, o al menos me parece a mí evidente que deben serlo, a nivel cinemático. Es lo mismo aumentar distancias cosmológicas frente a un estándar de longitud fijo, que disminuir en estándar de longitud en un espacio-tiempo estático a grandes escalas.

No obstante, la pregunta necesaria tras tal idenfiticación, es qué es lo que hace que ocurran tales fenómenos. Es decir, una vez identificada la equivalencia cinemática hay que preguntarse si exist una dinámica que da lugar los fenómenos. Si sólo existe una dinámica para uno de ellos pero no para el otro, entonces ambos fenómenos no pueden ser equivalentes. La física es al fin y al cabo cinemática y dinámica a la vez.

La relatividad general explica muy bien la expansión del espacio, como consecuencia de las ecuaciones de Einstein actuando con una determinada configuración de densidad energética en el espacio. La relatividad general, no obstante, se queda ahí y no explica cómo la materia podría contraerse. Es decir, en el marco de la relatividad general la equivalencia que hemos identificado antes no es tal. No existe un mecanismo físico que haga contraerse a la materia en un espacio estático y nos dé la misma signatura observacional que un espacio dinámico con materia estática.

Para que esto funcione hay que encontrar una teoría diferente de la gravitación. Tal teoría será menos o, quién sabe, quizás más, correcta que la relatividad general. Pero una cosa parece clara: será menos simple que ella.

Un saludo.

cansino

Mensajepor cansino » 27 Sep 2008, 00:38

Hola a todos, soy también un nuevo usuario y me ha costado bastante llegar a escribir en el foro, puesto que aunque soy un apasionado de la cosmología, es más bien a nivel de pensamiento que de saber fórmulas,términos y demás. La pregunta que se formula en este hilo es una de las muchísimas dudas que corroen mi poco capacitado cerebro. Pero ya que estamos voy a seguir preguntando. Cual es vuestra opinión de el comportamiento que tendrá el universo cuando deje de expandirse? Empezará a contraerse? Por que? Quedará estático? Si es así, como se supone que la expansión del universo, a su vez va creando el tiempo y el espacio, significa que se detendría el tiempo?
Insisto en que mis pensamientos, son más bien filosóficos y mi lenguaje coloquial (por no decir vulgar), aunque espero que si alguien puede responder lo haga de la misma manera para poder comprender.

Guest

Mensajepor Guest » 27 Sep 2008, 09:49

cansino escribió:. Cual es vuestra opinión de el comportamiento que tendrá el universo cuando deje de expandirse? Empezará a contraerse? Por que? Quedará estático? Si es así, como se supone que la expansión del universo, a su vez va creando el tiempo y el espacio, significa que se detendría el tiempo?
Insisto en que mis pensamientos, son más bien filosóficos y mi lenguaje coloquial (por no decir vulgar), aunque espero que si alguien puede responder lo haga de la misma manera para poder comprender.


Hola cansino, ya que pides una opinión en términos llanos, creo que es como si me llamaras a mí.
Me gusta que se me explique con máxima profusion la Cosmología, para si una vez la he entendido, pueda narrarla yo a mis nietos.

He aquí, sin entrar en detalles que abundan tratados en muchos de los hilos de este foro y al que interviene para dar explicación técnica nuestro mentor alshain, una sucinta idea, entre los variados resultados a tenor de comprobaciones de si el Cosmos es plano, o curvo:

El Universo, una vez agotado el empuje inicial del B-B, finalizará la expansión, contenida en el Espacio, prácticamente mediante energía en forma de ondas, o a lo sumo, grumos de materia enormemente diluida en éste ámbito colosal.
Luego, actuando la gravitación falta de oposición, iniciará una involución.

Las respuestas son pues :

A )- Sí. Se contraerá.
B ) - Por extinción del empuje inicial del B-B.
C ) - No se mantendrá estática, ya que permanecerá la gravitación, insignificante al principio, pero valor crecido directamente proporcional al cuadrado del nuevo tiempo de involución.
D ) - El tiempo no se detendría ya que la flecha direccional del mismo, no se altera.

Ejemplo casero:
Con una honda, lanzas una piedra lo más alto que puedas. La piedra, saldrá de la honda a gran velocidad, la irá perdiendo hasta alcanzar la altura máxima.

Ya tenemos el fin de la expansión, el Cosmos detenido. Ahora por la gravitación, la piedra iniciará su descenso prabólicamente, al principio con pequeña velocidad, que irá incrementando, con el Tiempo de descenso, hasta topar con el suelo a una distancia doble de la vertical del punto álgido.

Significa que el tiempo, trasncurrió igual al ascenso que al descenso.
La dirección de la flecha no varía.

Espero que te complazca tal planitud de expresión.

Saludos del Abuelo. :D

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Mensajepor franc » 27 Sep 2008, 11:59

¿Tan claro está ya Carlos?, no has oído la noticia del flujo oscuro, otro fenómeno distinto a la energía y materia oscura, además no quedamos en que si la densidad crítica era igual a 1, el universo no colapsaría?



saludos
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